Ресурсосберегающие технологии

ВВЕДЕНИЕ 

 

     В процессе хозяйственной  деятельности ресурсы предприятия  занимают одно из центральных  мест, поэтому вопрос ресурсосбережения  и определения  оптимального  соотношения ресурсов на предприятии  очень актуален в  настоящее  время. Финансовая политика в области ресурсов направлено воздействует на долговременное состояние предприятия, а также определяет его текущее  состояние. Она диктует тенденции  экономического развития, перспективный  уровень научно-технического прогресса, состояние производственных мощностей  предприятия.

 

       Все большую  актуальность приобретают проблемы  разработки и внедрения мало- и безотходных технологий. Скорейшее  их решение в ряде стран  рассматривается как стратегическое  направление рационального использования  природных ресурсов и охраны окружающей среды.

 

     "Безотходная  технология  представляет собой  такой  метод производства продукции,  при котором все сырье и   энергия используются наиболее  рационально и комплексно в   цикле: сырьевые ресурсы - производство - потребление - вторичные ресурсы,  и любые воздействия на окружающую  среду не нарушают ее нормального  функционирования". Эта формулировка  не должна восприниматься абсолютно,  т. е. не надо думать, что  производство возможно без отходов.  Представить себе абсолютно безотходное  производство просто невозможно, такого и в природе нет. Однако  отходы не должны нарушать  нормальное функционирование природных систем.

 

     Другими словами,  мы должны выработать критерии  ненарушенного состояния природы.  Создание безотходных производств  относится к весьма сложному и  длительному процессу, промежуточным  этапом которого является малоотходное производство. Под малоотходным производством  следует понимать такое производство, результаты которого при воздействии  их на окружающую среду не превышают  уровня, допустимого санитарно-гигиеническими нормами, т. е. ПДК.

 

     1 Концепция безотходного  производства 

Критерии  безотходности

 

 

     В соответствии с  действующим в  России законодательством  предприятия, нарушающие санитарные и экологические  нормы, не имеют права на существование  и должны быть реконструированы или  закрыты, т. е. все современные предприятия  должны быть малоотходными и безотходными.

 

     Однако  возникает  вопрос, какая допустимая часть  сырья и материалов при  малоотходном производстве может направляться на длительное хранение или захоронение? В этой связи в ряде отраслей промышленности России уже имеются количественные показатели оценки безотходности. Так, в цветной металлургии широко используется коэффициент комплексности, определяемые долей полезных веществ (в %), извлекаемых из перерабатываемого  сырья по отношению ко всему его  количеству. В ряде случаев он уже  превышает 80%.

 

     В угольной промышленности  введен коэффициент  безотходности  производства: Kбп = 0.33 * ( Кбт + Кбж + Кбг), где Кбт, Кбж, Кбг - коэффициенты использования соответственно породы, образующейся при горных работах, попутно забираемой воды при добыче угля (сланца) и использования пылегазовых отходов.

 

     Как известно, добыча  угля является одним  из самых материалоемких и экологически сложных в народном хозяйстве  процессов. Для этой отрасли установлено, что производство является безотходным (правильнее - малоотходным), если коэффициент  безотходности превышает 75%. В случае использования наряду с вновь  образующейся породой отвалов прошлых  лет, коэффициент безотходности может быть более 100%.

 

     Вероятно, в первом  приближении для практических  целей значение коэффициента  безотходности (или коэффициента  комплексности), равное 75% и выше, можно принять в качестве количественного критерия малоотходного, а 95% - безотходного производства и в ряде других материалоемких отраслей народного хозяйства.

 

     При этом, безусловно, должна учитываться  токсичность  отходов. 

 Безотходная технология - это идеальная модель производства, которая в большинстве случаев в настоящее время реализуется не в полной мере, а лишь частично (отсюда становится ясным и термин "малоотходная технология"). Однако уже сейчас имеются примеры полностью безотходных производств. Так, в течение многих лет Волховский и Пикалевский глиноземные заводы перерабатывают нефелин на глинозем, соду, поташ и цемент по практически безотходным технологическим схемам. Причем эксплуатационные затраты на производство глинозема, соды, поташа и цемента, получаемых из нефелинового сырья, на 10-15% ниже затрат при получении этих продуктов другими промышленными способами.

Принципы  безотходных технологий

 

 

     При создании безотходных  производств  приходится решать  ряд сложнейших организационных, технических, технологических, экономических, психологических и других задач. Для разработки и внедрения безотходных  производств можно выделить ряд  взаимосвязанных принципов.

 

     Основным  является принцип системности.  В  соответствии с ним каждый отдельный  процесс или производство рассматривается  как элемент динамичной системы - всего промышленного производства в регионе (ТПК) и на более высоком  уровне как элемент эколого-экономической  системы в целом, включающей кроме  материального производства и другой хозяйственно-экономической деятельности человека, природную среду (популяции  живых организмов, атмосферу, гидросферу, литосферу, биогеоценозы, ландшафты), а  также человека и среду его  обитания.

 

     Таким образом, принцип системности, лежащий  в основе создания безотходных производств, должен учитывать существующую и  усиливающуюся взаимосвязь и  взаимозависимость производственных, социальных и природных процессов.

 

     Другим  важнейшим принципом создания безотходного производства является комплексность использования ресурсов. Этот принцип требует максимального использования всех компонентов сырья и потенциала энергоресурсов. Как известно, практически все сырье является комплексным, и в среднем более трети  его количества составляют сопутствующие  элементы, которые могут быть извлечены  только при комплексной его переработке.

 

     Так, уже в настоящее  время почти  все серебро,  висмут, платина и  платиноиды, а также более 20% золота получают попутно при переработке комплексных руд.

 

     Принцип комплексного  экономного использования  сырья  в России возведен в ранг  государственной задачи и четко   сформулирован в ряде постановлений   правительства. Конкретные формы  его  реализации в первую очередь будут  зависеть от уровня организации безотходного производства на стадии процесса, отдельного производства, производственного комплекса  и эколого-экономической системы. Одним из общих принципов создания безотходного производства является цикличность  материальных потоков. К простейшим примерам цикличных материальных потоков  можно отнести замкнутые водо- и газооборотные циклы.

 

     В конечном итоге  последовательное применение этого  принципа должно привести к   формированию сначала в отдельных регионах, а впоследствии и во всей техносфере сознательно организованного и регулируемого техногенного круговорота вещества и связанных с ним превращений энергии. В качестве эффективных путей формирования цикличных материальных потоков  и рационального использования  энергии можно указать на комбинирование и кооперацию производств, создание ТПК, а также разработку и выпуск новых видов продукции с учетом требований повторного ее использования.

 

     К не менее важным  принципам создания безотходного производства необходимо отнести требование ограничения  воздействия производства на окружающую природную и социальную среду  с учетом планомерного и целенаправленного  роста его объемов и экологического совершенства. Этот принцип в первую очередь связан с сохранением  таких природных и социальных ресурсов, как атмосферный воздух, вода, поверхность земли, рекреационные  ресурсы, здоровье населения. Следует  подчеркнуть, что реализация этого  принципа осуществима лишь в сочетании  с эффективным мониторингом, развитым экологическим нормированием и  многозвенным управлением природопользованием.

 

     Общим принципом создания  безотходного производства является  также рациональность его   организации. Определяющими здесь   являются требование разумного использования  всех компонентов сырья, максимального  уменьшения энерго-, материало- и трудоемкости производства и поиск новых экологически обоснованных сырьевых и энергетических технологий, с чем во многом связано  снижение отрицательного воздействия  на окружающую среду и нанесение  ей ущерба, включая смежные отрасли  народного хозяйства. Конечной целью  в данном случае следует считать  оптимизацию производства одновременно по энерготехнологическим, экономическим и экологическим параметрам.

 

     Основным  путем достижения этой цели являются разработка новых и усовершенствование существующих технологических процессов  и производств. Одним из примеров такого подхода к организации  безотходного производства является утилизация пиритных огарков - отхода производства серной кислоты. В настоящее время  пиритные огарки полностью идут на производство цемента. Однако ценнейшие  компоненты пиритных огарков - медь, серебро, золото, не говоря уже о железе, не используются. В то же время уже  предложена экономически выгодная технология переработки пиритных огарков (например, хлоридная) с получением меди, благородных металлов и последующим использованием железа.

 

     Во  всей совокупности  работ, связанных  с охраной  окружающей среды и  рациональным  освоением природных  ресурсов, необходимо выделить главные направления создания мало- и безотходных производств. К ним относятся комплексное использование сырьевых и энергетических ресурсов; усовершенствование существующих и разработки принципиально новых технологических процессов и производств и соответствующего оборудования; внедрение водо- и газооборотных циклов (на базе эффективных газо- и водоочистных методов); кооперация производства с использованием отходов одних производств в качестве сырья для других и создания безотходных ТПК.

Требования к безотходному производству

 

 

     На  пути совершенствования  существующих и разработки принципиально  новых  технологических процессов  необходимо соблюдение ряда общих  требований:

 

     * осуществление производственных  процессов при минимально возможном  числе технологических стадий (аппаратов), поскольку на каждой из них  образуются отходы, и теряется сырье;

 

     * применение непрерывных  процессов,  позволяющих наиболее  эффективно использовать сырье  и энергию;

 

     *   увеличение (до оптимума) единичной мощности агрегатов;

 

     * интенсификация производственных  процессов, их оптимизация и  автоматизация;

 

     * создание энерготехнологических   процессов. Сочетание энергетики  с технологией позволяет полнее  использовать энергию химических  превращений, экономить энергоресурсы,  сырье и материалы и увеличивать производительность агрегатов.